Les drones ou véhicules aériens sans pilote (UAV) apparaissent comme un nouvel outil médical qui peut aider à atténuer les problèmes logistiques et rendre la distribution des soins de santé plus accessible. Les experts envisagent diverses applications possibles pour les drones, de l'acheminement de l'aide en cas de catastrophe au transport d'organes de transplantation et d'échantillons de sang. Les drones ont la capacité de transporter des charges utiles modestes et peuvent les transporter rapidement vers leur destination.
Les avantages de la technologie des drones par rapport aux autres moyens de transport sont notamment d'éviter la circulation dans les zones peuplées, de contourner les mauvaises conditions routières où le terrain est difficile de naviguer et d'accéder en toute sécurité aux zones de mouches dangereuses dans les pays déchirés par la guerre. Bien que les drones soient encore peu utilisés dans les situations d'urgence et les opérations de secours, leurs contributions sont de plus en plus reconnues. Par exemple, lors de la catastrophe de Fukushima au Japon en 2011, un drone a été lancé dans la région. Il a recueilli en toute sécurité les niveaux de radiation en temps réel, aidant à planifier les interventions d'urgence. Plus récemment, à la suite de l'ouragan Harvey, 43 exploitants de drones ont été autorisés par la Federal Aviation Administration à contribuer aux efforts de rétablissement et à l'organisation des nouvelles.
Drones d'ambulance pouvant livrer des défibrillateurs
Dans le cadre de son programme d'études supérieures, Alec Momont de l'Université de technologie de Delft aux Pays-Bas a conçu un drone pouvant être utilisé dans des situations d'urgence lors d'un événement cardiaque.
Son drone sans pilote porte un équipement médical essentiel, y compris un petit défibrillateur.
En matière de réanimation, l'arrivée sur les lieux d'une urgence est souvent un facteur décisif. Après un arrêt cardiaque, la mort cérébrale survient dans les quatre à six minutes, il n'y a donc pas de temps à perdre. Le temps de réponse des services d'urgence est en moyenne d'environ 10 minutes et, malheureusement, seulement 8% des personnes qui souffrent d'une crise cardiaque survivent.
Le drone d'urgence de Momont pourrait radicalement changer les chances de survie de crise cardiaque. Son mini avion à navigation autonome ne pèse que 4 kilogrammes (8 livres) et peut voler à environ 100 km / h (62 mi / h). Si stratégiquement situé dans les villes denses, il peut atteindre sa destination cible rapidement. Il suit le signal mobile de l'appelant en utilisant la technologie GPS et est également équipé d'une webcam. En utilisant la webcam, le personnel de service d'urgence peut avoir un lien direct avec celui qui aide la victime. Le premier intervenant sur place est équipé d'un défibrillateur et peut recevoir des instructions sur le fonctionnement de l'appareil ainsi que sur d'autres mesures pour sauver la vie de la personne dans le besoin.
Une étude réalisée par des chercheurs du Karolinska Institute et du Royal Institute of Technology de Stockholm a montré que dans les zones rurales, un drone - similaire à celui conçu par Momont - arrivait plus vite que les services médicaux d'urgence dans 93% des cas et pouvait sauver 19 minutes de temps en moyenne. Dans les zones urbaines, le drone a atteint la scène de l'arrêt cardiaque dans une ambulance dans 32% des cas, ce qui a permis d'économiser en moyenne 1,5 minute de temps. L'étude suédoise a également révélé que la façon la plus sûre de délivrer un défibrillateur externe automatisé était de poser le drone sur un terrain plat, ou, alternativement, de libérer le défibrillateur à basse altitude.
Le Centre d'étude des drones du Bard College a constaté que les applications des drones dans les services d'urgence constituent la zone d'application des drones qui connaît la croissance la plus rapide. Il y a cependant des incidents qui sont enregistrés lorsque des drones participent à des interventions d'urgence. Par exemple, les drones ont interféré avec les efforts des pompiers luttant contre les incendies de forêt en Californie en 2015. Un petit aéronef peut être aspiré dans les réacteurs d'un aéronef volant à basse altitude, ce qui fait que les deux aéronefs s'écrasent. La Federal Aviation Administration (FAA) est en train d'élaborer et de mettre à jour des lignes directrices et des règles pour assurer l'utilisation sécuritaire et légale des UAV, en particulier dans les situations de vie et de mort.
Donner vos ailes de téléphone mobile
SenseLab, de l'Université technique de Crète, en Grèce, a terminé troisième du concours Drones for Good 2016, une compétition mondiale basée aux Émirats arabes unis avec plus de 1 000 participants. Leur entrée a constitué un moyen innovant de transformer votre smartphone en mini drone qui pourrait aider dans les situations d'urgence. Un smartphone est attaché à un modèle de drone qui peut, par exemple, naviguer automatiquement vers une pharmacie et délivrer de l'insuline à l'utilisateur en détresse.
Le téléphone-drone a quatre concepts de base: 1) il trouve de l'aide; 2) apporte des médicaments; 3) enregistre la zone d'engagement et rapporte les détails à une liste prédéfinie de contacts; et 4) aide les utilisateurs à trouver leur chemin lorsqu'ils sont perdus.
Le drone intelligent n'est qu'un des projets avancés de SenseLab. Ils étudient également d'autres applications pratiques des UAV, comme la connexion de drones à des biocapteurs sur une personne ayant des problèmes de santé et la production d'une intervention d'urgence si la santé de la personne se détériore soudainement.
Les chercheurs explorent également l'utilisation des drones pour les tâches de livraison et de ramassage pour les patients atteints de maladies chroniques vivant dans les zones rurales. Ce groupe de patients nécessite souvent des examens de routine et des renouvellements de médicaments. Les drones pouvaient délivrer des médicaments en toute sécurité et collecter des kits d'examen, tels que des échantillons d'urine et de sang, réduisant ainsi les dépenses et les frais médicaux ainsi que la pression sur les soignants.
Les drones peuvent-ils transporter des échantillons biologiques sensibles?
Aux États-Unis, les drones médicaux doivent encore faire l'objet d'essais approfondis. Par exemple, plus d'informations sont nécessaires sur les effets du vol sur les échantillons sensibles et l'équipement médical. Les chercheurs de Johns Hopkins ont fourni des preuves que des matériaux sensibles, tels que des échantillons de sang, pouvaient être transportés en toute sécurité par des drones. Le Dr Timothy Kien Amukele, pathologiste à l'origine de cette étude de preuve de concept, était préoccupé par l'accélération et l'atterrissage du drone. Les mouvements de bousculade peuvent détruire les cellules sanguines et rendre les échantillons inutilisables. Heureusement, les tests d'Amukele ont montré que le sang n'était pas affecté lorsqu'il était transporté dans un petit UAV pendant 40 minutes. Les échantillons qui ont été prélevés ont été comparés à des échantillons non prélevés, et leurs caractéristiques d'essai ne différaient pas de façon significative. Amukele a effectué un autre essai dans lequel le vol s'est prolongé, et le drone a couvert 160 milles (258 kilomètres), qui ont pris 3 heures. Il s'agissait d'un nouveau record de distance pour le transport d'échantillons médicaux à l'aide d'un drone. Les échantillons ont voyagé dans le désert de l'Arizona et ont été stockés dans une chambre à température contrôlée, qui a maintenu les échantillons à température ambiante en utilisant l'électricité du drone. L'analyse de laboratoire subséquente a montré que les échantillons volés étaient comparables à ceux qui ne sont pas prélevés. Il y avait de petites différences détectées dans les lectures de glucose et de potassium, mais elles peuvent également être trouvées avec d'autres méthodes de transport et pourraient être dues au manque de contrôle de température soigneux dans les échantillons non-pilotés.
L'équipe de Johns Hopkins planifie actuellement une étude pilote en Afrique qui n'est pas à proximité d'un laboratoire spécialisé, bénéficiant ainsi de cette technologie de la santé moderne. Compte tenu de la capacité de vol d'un drone, le dispositif peut être supérieur aux autres moyens de transport, notamment dans les zones reculées et sous-développées. De plus, la commercialisation des drones les rend moins chers que d'autres méthodes de transport qui n'ont pas évolué de la même façon. Les drones pourraient finalement être un changeur de jeu de technologie de santé, particulièrement pour ceux qui ont été limités par des contraintes géographiques.
Plusieurs équipes de chercheurs ont travaillé sur des modèles d'optimisation qui pourraient aider à déployer des drones économiquement. L'information est susceptible d'aider les décideurs à coordonner les réponses d'urgence. Par exemple, l'augmentation de la hauteur de vol d'un drone augmente les coûts de l'opération, tandis que l'augmentation de la vitesse d'un drone réduit généralement les coûts et augmente la zone de service du drone.
Différentes entreprises explorent également les moyens pour les drones de récolter l'énergie du vent et du soleil. Une équipe de l'Université de Xiamen en Chine et de l'Université de Western Sydney en Australie sont également en train de développer un algorithme pour fournir plusieurs emplacements en utilisant un seul UAV. Plus précisément, ils s'intéressent à la logistique du transport sanguin, en tenant compte de différents facteurs tels que le poids du sang, la température et le temps. Leurs résultats pourraient également s'appliquer à d'autres domaines, par exemple, l'optimisation du transport alimentaire à l'aide d'un drone.
> Sources:
> Amukele T, Sokoll L, Pepper D, Howard D, Street J. Les systèmes aériens sans pilote (Drones) peuvent-ils être utilisés pour le transport de routine des échantillons de laboratoire de chimie, d'hématologie et de coagulation? . Plos ONE , 2015; 10 (7).
> Amukele T, Rue J, Amini R, et al. Drone transport des échantillons de chimie et d'hématologie sur de longues distances. American Journal of Clinical Pathology . 2017; 148 (5): 427-435.
> Analyse des exemptions de drones américains 2014-2015. Centre d'étude du Drone à l'Université Bard. Récupérée de http://dronecenter.bard.edu/analysis-us-drone-exemptions-14-15-2/
> Chowdhury S, Emelogu A, M Marufuzzaman, Nurre S, Bian L. Drones pour les opérations de secours et de réponse aux catastrophes: Un modèle d'approximation continue. Revue internationale d'économie de la production , 2017; 188: 167-184
> Claesson A, Fredman D, Ban Y, et al. Véhicules aériens sans pilote (drones) en arrêt cardiaque hors de l'hôpital. Journal scandinave de traumatologie, de réanimation et de médecine d'urgence , 2016; 24 (1): 124.
> Wen T, Z Zhang, Wong K. Algorithme multi-objectif pour l'approvisionnement en sang par des véhicules aériens sans pilote aux blessés dans une situation d'urgence. Plos ONE , 2016; (5): 1-22.